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select poll epoll

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平凡的学生族
发布2019-05-25 09:11:15
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发布2019-05-25 09:11:15
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文章被收录于专栏:后端技术后端技术

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IO多路复用之select、poll、epoll详解 这一篇总结得好关于同步,异步,阻塞,非阻塞,IOCP/epoll,select/poll,AIO ,NIO ,BIO的总结

fd

文件描述符,是对文件的描述。在unix里,“一切皆为文件”,设备也会被视为文件。可参考fd是什么

select

1、select最大的缺陷就是单个进程所打开的FD是有一定限制的,它由FD_SETSIZE设置,默认值是1024。

一般来说这个数目和系统内存关系很大,具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看。32位机默认是1024个。64位机默认是2048.

2、对socket进行扫描时是线性扫描,即采用轮询的方法,效率较低。   当套接字比较多的时候,每次select()都要通过遍历FD_SETSIZE个Socket来完成调度,不管哪个Socket是活跃的,都遍历一遍。这会浪费很多CPU时间。如果能给套接字注册某个回调函数,当他们活跃时,自动完成相关操作,那就避免了轮询,这正是epoll与kqueue做的。 3、需要维护一个用来存放大量fd的数据结构,这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构时复制开销大

poll

  1. poll本质上和select没有区别,它将用户传入的数组拷贝到内核空间
  2. 它没有最大连接数的限制,原因是它是基于链表来存储的。
  3. 但是同样有一个缺点:大量的fd的数组被整体复制于用户态和内核地址空间之间,而不管这样的复制是不是有意义。
  4. poll还有一个特点是“水平触发”,如果报告了fd后,没有被处理,那么下次poll时会再次报告该fd。

注意:从上面看,select和poll都需要在返回后,通过遍历文件描述符来获取已经就绪的socket。事实上,同时连接的大量客户端在一时刻可能只有很少的处于就绪状态,因此随着监视的描述符数量的增长,其效率也会线性下降。

epoll

  1. epoll使用一个文件描述符管理多个描述符,将用户关系的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中,这样在用户空间和内核空间的copy只需一次。
  2. epoll支持水平触发和边缘触发,最大的特点在于边缘触发,它只告诉进程哪些fd刚刚变为就绪态,并且只会通知一次。
  3. epoll使用“事件”的就绪通知方式,通过epoll_ctl注册fd,一旦该fd就绪,内核就会采用类似callback的回调机制来激活该fd,epoll_wait便可以收到通知。

epoll的优点: 1、没有最大并发连接的限制,能打开的FD的上限远大于1024(1G的内存上能监听约10万个端口)。 2、效率提升,不是轮询的方式,不会随着FD数目的增加效率下降。 只有活跃可用的FD才会调用callback函数;即Epoll最大的优点就在于它只管你“活跃”的连接,而跟连接总数无关,因此在实际的网络环境中,Epoll的效率就会远远高于select和poll。 3、内存拷贝,利用mmap()文件映射内存加速与内核空间的消息传递;即epoll使用mmap减少复制开销。

总结

select poll 和epoll都是同步的:

在有socket变为可读之前,进程都会阻塞,且将数据拷贝至用户区时,也会阻塞。

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原始发表:2019.03.29 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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